濃硫酸與稀硫酸的氧化性

一、兩滴硫酸的不同 “脾氣”
把銅片分別丟進(jìn)濃、稀硫酸的瞬間，奇妙的反差就發(fā)生了 —— 稀硫酸里的銅片紋絲不動，像塊冷漠的石頭；濃硫酸加熱后卻劇烈反應(yīng)，銅片慢慢 “消失”，還冒出能讓品紅褪色的白霧。
同樣是 H?SO?，為啥濃稀的 “攻擊性” 差這么多？答案藏在它們的氧化性里 —— 這可不是簡單的 “濃度高低” 問題，而是本質(zhì)上的 “氧化主角” 大換班。
二、誰在主導(dǎo)氧化反應(yīng)？
1. 稀硫酸：柔弱的 “氫離子前鋒”
稀硫酸倒入水后會徹底 “分家”，變成自由的氫離子（H?）和硫酸根離子（SO?2?）。這時(shí)候挑大梁的氧化劑是氫離子，但它的 “戰(zhàn)斗力” 很弱：
只能欺負(fù)鋅、鐵這類活潑金屬，發(fā)生置換反應(yīng)生成氫氣（比如 Zn+H?SO?=ZnSO?+H?↑）；
遇到銅、銀等不活潑金屬就束手無策，更別說氧化碳這樣的非金屬；
反應(yīng)全程溫和，常溫就能進(jìn)行，還原產(chǎn)物也只有氫氣這一種。
關(guān)鍵原因藏在硫酸根的結(jié)構(gòu)里：稀硫酸中的 SO?2?是穩(wěn)定的正四面體結(jié)構(gòu)，硫元素被四個(gè)氧原子緊緊包裹，還帶著負(fù)電荷，根本 “碰不到” 還原劑，自然沒法發(fā)揮氧化性。
2. 濃硫酸：兇猛的 “+6 價(jià)硫主力”
濃硫酸里幾乎全是完整的 H?SO?分子，這時(shí)候 **+6 價(jià)的硫元素 ** 才是真正的 “氧化劑大佬”：
加熱時(shí)能硬剛銅片：Cu+2H?SO?(濃)=CuSO?+SO?↑+2H?O，銅被氧化成藍(lán)色銅離子，硫則被還原成 SO?；
連非金屬碳都不放過：C+2H?SO?(濃)△CO?↑+2SO?↑+2H?O，木炭劇烈反應(yīng)，生成的氣體能讓品紅褪色、石灰水變渾濁；
對付鐵、鋁有 “特殊手段”：常溫下會在金屬表面形成致密氧化膜，阻止反應(yīng)繼續(xù)（這就是 “鈍化”，所以能用鐵桶裝濃硫酸）。
遇到鋅這類強(qiáng)還原劑，濃硫酸還能把硫元素還原成單質(zhì)硫甚至硫化氫，完全不按 “常理” 出牌。
別信 “濃度決定論”：濃硫酸稀釋后會變成稀硫酸，氧化性會 “斷崖式下跌”。比如銅和濃硫酸反應(yīng)到后期，硫酸變稀就會停止反應(yīng)；
實(shí)驗(yàn)安全第一位：濃硫酸與銅、碳反應(yīng)生成的 SO?有毒，必須用氫氧化鈉溶液吸收尾氣，絕對不能直接排放；
生活里的 “隱形區(qū)別”：蓄電池里的稀硫酸能和鋅反應(yīng)產(chǎn)電，而實(shí)驗(yàn)室的濃硫酸能脫水碳化紙張 —— 同樣是硫酸，用途差太遠(yuǎn)全因氧化性不同。